敌人的酷刑没能使刘天章等人屈服，最后将他们移交给山西临时军法会审处继续审讯。刘天章把法庭当战场，义正辞严地质问敌人：共产党救国救民，拯救民族危亡，何罪之有?！敌人被驳得理屈词穷，最后丧心病狂地判处刘天章、阴凯卿和任国桢死刑。

    1931年11月13日，阴森的气氛笼罩着太原。刀枪林立，全城交通断绝，通往刑场的路上布下了严密的岗哨。刘天章、阴凯卿、任国桢等同志对敌人骂不绝口，宣判还未结束，就高呼口号。敌人惊慌失措，急忙用棉花将他们的嘴堵上。在场的群众无不为他们的英雄气概所感动，甚至连一些卫兵也惊叹不已。当天下午，刘天章和阴凯卿、任国桢在太原小东门外被敌人杀害，年仅35岁。

    刘天章从少年时寻求救国救民之路，到义无反顾地走上充满荆棘和危险的革命道路，他全身心地投入到对真理的追求中，把毕生精力献给了党的崇高事业，直到生命的最后一刻，还将自己身上穿的唯一的一件旧毛衣脱下，交给狱中的党员，作为最后一次党费。为了人民的翻身解放，为了砸碎旧世界，建立新中国，刘天章献出自己年轻的生命。他短暂的一生，像天边的一颗流星一样，匆匆划过，却发出了耀眼的光芒，直到今天，依然让我们仰视。每当讲起他的故事，信念的执着，意志的坚强，视死如归的英雄气概，时时震憾着我们的心灵。面对这样的革命者，谁能不为之动容，谁能不为之敬仰！刘天章烈士不愧是李大钊先生的优秀学生，不愧是铮铮铁骨的关中汉子，不愧是三秦大地的优秀儿女，更不愧是我们高陵人民的骄傲！

    刘天章遇难后，他的女儿刘雪琴、儿子刘德生前赴后继，毅然投身到父亲未尽的革命事业中。全国解放后，党和人民找到了烈士的遗骸，在太原市双塔革命烈士陵园，为他举行了隆重的安葬仪式。

    将军作家金一南曾经说过：任何民族都需要自己的英雄。真正的英雄都具有那种深刻的悲剧意味：播种，但不参加收获！刘天章烈士，永垂不朽！